Esempi di redazione di due attestati di prestazione energetica

di edifici (edificio esistente e nuova costruzione)

- arch. PhD Concetta Marino- prof. ing. Francesco Minichiello

Dipartimento di Ingegneria Industriale, Scuola Politecnica e delle Scienze di Base, Università degli Studi di Napoli Federico II

Esempio di redazione di attestato di prestazione energetica (APE) di un edificio residenziale esistente

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Esempio di redazione di APE (Attestato di Prestazione Energetica) di un edificio esistente: il software utilizzato (DOCET)

“Metodo di calcolo da rilievo sull’edificio”

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Il DM 26 giugno 2015, per valutare leprestazioni energetiche degli edifici, prevede:

1. metodo di calcolo di progetto (edificio dinuova costruzione o edificio esistente);

2. metodo di calcolo «da rilievo» (edificioesistente):

2.1 «rilievo in sito»;

2.2 «metodo semplificato» (DOCET).

DOCET è uno strumento di simulazione, basato su bilanci

energetici mensili, per la redazione dell’APE di edifici residenziali

esistenti.

2. Procedura di calcolo «da rilievo»

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È prevista la valutazione della prestazione energetica a partire dai dati diingresso rilevati direttamente sull’edificio esistente. In questo caso lemodalità di reperimento dei dati di ingresso relativi all’edificio possonoessere:

a) basate su procedure di rilievo (supportate anche da indaginistrumentali, sull’edificio e/o sugli impianti);

b) ricavate per analogia costruttiva con altri edifici e sistemi impiantisticicoevi, integrate da banche dati o abachi nazionali, regionali o locali.

Si può usare solo nel caso di Certificazioni energetiche di edificiresidenziali esistenti con superficie utile inferiore o uguale a 200 m2 (non sipuò utilizzare nel caso di edificio di nuova costruzione o di«ristrutturazione importante», come da DM 26.06.2015).

2.2 «Metodo di calcolo semplificato»

Le nuove specifiche tecniche di riferimento (UNI TS 11300 parti 1 e 2 -ottobre 2014) hanno richiesto la predisposizione di un nuovostrumento di calcolo in linea con le suddette specifiche tecniche.

Il DM sviluppo economico 26.06.2015, , in vigore dal 1 ottobre 2015,comprende anche le nuove Linee-guida per la CertificazioneEnergetica.

In questo nuovo contesto, l’ITC-CNR e l’ENEA hanno comunementedefinito e sviluppato una metodologia d’intervento ed un softwareutilizzabile attraverso un’interfaccia semplificata che minimizza lerichieste di dati quantitativi ed il cui motore di calcolo è basato sulquadro normativo italiano di riferimento: il DOCET.

Introduzione sul software utilizzato (1/3)

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Solo la nuova versione 3.3 è conforme alla normativa tecnica nazionale aggiornata!!!

CARATTERISTICHE del software:

1. semplificazione dei dati di input;

2. ripetibilità delle analisi;

3. accuratezza (discreta) dei risultati.

La procedura di calcolo permette di valutare il fabbisogno di energia sia perl’intero edificio (composto da una singola unità immobiliare – esempio: villettaunifamiliare) che per il singolo appartamento.

La prestazione energetica degli edifici residenziali si ottiene valutando la quantitàdi energia primaria richiesta annualmente dall’edificio secondo un uso standarddello stesso e considera i seguenti servizi energetici:

1. riscaldamento

2. raffrescamento

3. produzione di acqua calda per usi igienico-sanitari (acqua calda sanitaria – ACS)

4. eventuale ventilazione meccanica (non consentita da DOCET)

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Introduzione sul software utilizzato (2/3)

Il fabbisogno energeticoannuale globale vienecalcolato come energiaprimaria per singolo servizioenergetico, con base dicalcolo mensile, tenendoconto della compensazionetra i fabbisogni energetici el’energia da fonterinnovabile eventualmenteprodotta e utilizzataall’interno del confine delsistema.

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ventilazione

Introduzione sul software utilizzato (3/3)

DOCET: installazione

Per un corretto funzionamento del software, è necessario rispettare i seguenti requisiti minimi:

- sistema operativo: Microsoft Windows XP SP3, Vista, Windows 7, Windows 8, Windows 8.1, Windows 10; - Microsoft Excel 97 / 2003 / 2007 / 2010 (32/64 bit) / 2013 (32/64 bit)/ 2016(32/64 bit); - non è supportata la versione Microsoft Excel 2000; - non è supportato Open Office; - Adobe Reader1.

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La struttura del software è suddivisanei seguenti moduli di calcolo:

• 1. “Involucro”, per il calcolo dell’energia netta

• 2. “Impianti”, per la determinazione dell’energia fornita e dell’energia primaria utilizzata

• 3. “Raccomandazioni”

• 4. “Attestato di Prestazione Energetica” o APE

Struttura del software (1/2)

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I moduli sono organizzati in modo da valutare ed ottenere:

1. calcolo del fabbisogno di Energia Netta (EDIFICIO: riscaldamento,raffrescamento, acqua calda sanitaria);

2.

a) calcolo del fabbisogno di Energia Fornita (IMPIANTO: impianto diriscaldamento, impianto di produzione di acqua calda sanitaria,impianto di raffrescamento; fornitura di energia elettrica per altri usi);

b) calcolo del fabbisogno di Energia Primaria rinnovabile e nonrinnovabile;

3. raccomandazioni;

4. Attestato di Prestazione Energetica (APE).

Struttura del software (2/2)

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Involucro e calcolo dell’energia termica per il riscaldamento e il raffrescamento (UNI TS 11300-1:2014):

1. Input

• dati di contesto: provincia, comune e presenza di edifici adiacenti;

• dati dell’edificio;

• presenza di ambienti non riscaldati (cantina o garage, sottotetto, vano scale e altri ambienti);

• caratteristiche termofisiche dell’involucro opaco;

• caratteristiche termofisiche dell’involucro trasparente;

• riepilogo dati geometrici.

2. Output

• fabbisogno di energia termica per il riscaldamento;

• fabbisogno di energia termica per il raffrescamento;

• fabbisogno di energia termica per la produzione di acqua calda sanitaria.

MODULO 1: Involucro edilizio

SOTTOMODULI

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Dati di contesto

3 opzioni: centro città, isolato e periferia

Gradi-giorno e zona climatica: individuati automaticamente dal software

Altezza interpiano dell’edificio confinante pari a 3 m

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Dati generali

Sono richieste informazioni su :

1. unità immobiliare: specificare se si tratta di un appartamento o di una singola unità immobiliare (ad esempio, villetta singola o villetta a schiera);

2. anno di costruzione (o dell’ultima ristrutturazione che ha portato ad un cambiamento dei parametri termofisici dell’edificio - trasmittanze termiche degli elementi opachi e/o trasparenti, sostituzione dell’impianto o sue parti, ecc.);

3. gradazione di colore della finitura esterna: chiaro, medio, scuro.

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Dati geometrici

Superficie proiettata sul terreno al netto delle pareti perimetrali e dei divisori interni

Superficie utile totale (di tutti i piani) al netto delle pareti perimetrali e dei divisori interni

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Ambienti non riscaldati confinanti con l’edificio

Sono disponibili le seguenti opzioni:

1. pavimento confinante con ambiente non riscaldato: o terreno; o cantina/garage; o esterno;

2. soffitto confinante con ambiente non riscaldato: o sottotetto; o esterno;

3. pareti confinanti con ambiente non riscaldato: o vano scala interno; o vano scala esterno; o altri ambienti non riscaldati.

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Involucro opaco - muratura di pietrame intonacata; - muratura di mattoni pieni intonacati sulle due facce; - muratura di mattoni semipieni o tufo; - pannello prefabbricato in calcestruzzo; - parete a cassa vuota con mattoni forati; - parete a cassa vuota con mattoni forati isolata.

- copertura piana in latero-cemento; - tetto a falda in laterizio; - tetto in legno.

Valori di trasmittanza modificabili se supportati da idonea documentazione

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Involucro trasparente (1/2)

- Vetro singolo; - Vetrocamera; - Vetrocamera basso-emissivo; - Triplo vetro; - Triplo vetro basso-emissivo.

- Legno;- PVC; - Metallo a taglio termico; - Metallo + legno; - Metallo.

Valori di trasmittanza modificabili se supportati da idonea documentazione

- Non presente; - Alluminio; - Legno; - Isolato; - Non isolato.

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S, E, O: sono previste 2 finestre (tot 4 ante)N: è prevista 1 finestra (tot 2 ante)

Involucro trasparente (2/2)

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Riepilogo

Cliccare sul rettangolo giallo per avere il riepilogo dei dati

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Risultati

Coefficiente globale di scambio termico per trasmissione

Coefficiente globale di scambio termico per ventilazione

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Prestazione termica utile

Fabbisogno energetico mensile

Modulo impianti: fabbisogno di energia primaria

SOTTOMODULI

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L’impianto di riscaldamento (1/2)

2 opzioni:-combinata;-separata.

2 opzioni:-autonomo;-centralizzato.

Successivamente alla valutazione del fabbisogno termico dell’involucro (fabbisogno netto),nella sezione relativa all’impianto si valuta l’energia primaria con cui si soddisfa talefabbisogno, specificando i principali tipi di impianti di riscaldamento utilizzabili.

2 opzioni:-autonomo;-centralizzato.

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L’impianto di riscaldamento (2/2)

- atmosferico B a 1 stella;- atmosferico B a 2 stelle;- a camera stagna C a 3 stelle;- aria soffiata a 1 stella;- aria soffiata a 2 stelle;- a condensazione 4 stelle.

- radiatori su parete esterna non isolata;- radiatori su parete esterna isolata;- ventilconvettori;- pannelli radianti annegati a pavimento, o a soffitto, o a parete. 23

L’impianto di produzione di ACS

In questo caso il generatore soddisfa la richiesta di riscaldamento e produzione di ACS in modo combinato.

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L’impianto di raffrescamento

- aria-aria (es., split-system);- aria-acqua;- terra-acqua.

- centralizzato;- a zona;- singolo ambiente.

- modulante;- ON-OFF.

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Fonte solare

- collettori non vetrati;- collettori piani vetrati;- collettori sottovuoto con assorbitore piano;- collettori sottovuoto con assorbitore circolare.

- ACS;- riscaldamento;- riscaldamento+ACS.

- monocristallino;- policristallino;- film sottile di silicio amorfo;- film sottile di telluro di cadmio;- ecc.

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Risultati: energia primariaNei risultati, per dare evidenza dei singoli contributi, DOCET riporta i seguenti indicatori espressi in kWh: 1. Qp,H fabbisogno di energia primaria per riscaldamento con ripartizione mensile; 2. Qp,C fabbisogno di energia primaria per raffrescamento con ripartizione mensile; 3. Qp,W fabbisogno di energia primaria per ACS con ripartizione mensile; 4. Qp fabbisogno di energia primaria globale con ripartizione mensile.

Come richiesto dalle Linee-guida, vengono poi evidenziati in funzione della superficie utile molti indici di prestazione termica (espressi in kWh/m2 anno), tra cui: 1. EPH,nd fabbisogno di energia termica per riscaldamento; 2. EPC,nd fabbisogno di energia termica per raffrescamento; 3. EPW,nd fabbisogno di energia termica per ACS; 4. EPgl,nren fabbisogno di energia primaria globale non rinnovabile (per valutare la classe energetica);4. EPgl,tot fabbisogno di energia primaria globale totale (rinnovabile + non rinnov.).

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Sulla base dei fattori di energia primaria (DM 26 giugno 2015) relativi ad ognitipologia di combustibile e vettore energetico, viene determinata la prestazioneenergetica dell’immobile espressa attraverso l’indice di prestazione energeticaglobale non rinnovabile EPgl,nren che tiene conto del fabbisogno di energia primarianon rinnovabile per la climatizzazione invernale ed estiva (EPH,nren ed EPC,nren) e per laproduzione di ACS (EPW,nren).

EPH,nd e EPC,nd = indice di prestazione termica utile per riscaldamento eraffrescamento; dipende da isolamento termico involucro, rendimento di eventualeimpianto di ventilazione e da apporti interni e solari;(non tiene conto degli impianti di riscaldamento e di raffrescamento)

EPgl,tot = indice di prestazione energetica globale totale.Globale, perché si riferisce a tutti gli impianti considerati, e cioè: riscaldamento,raffreddamento, produzione di ACS ed eventuale ventilazione meccanica; nel caso dicategorie diverse dalla E1, anche illuminazione (L) e trasporto di persone (T).Totale, perché include sia la quota di energia rinnovabile che quella non rinnovabile.Dipende da tutto il sistema edificio-impianti.

Indici di prestazione energetica

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EPgl,nren = EPgl,tot – EPgl,ren

EPgl,tot = EPH,tot + EPC,tot + EPW,tot + EPV,tot + (EPL,tot + EPT,tot )

EPgl,nren = indice di prestazione energetica globale non rinnovabile; globale, perché si riferisce atutti gli impianti considerati (riscaldamento, raffreddamento, produzione di ACS). Dipende datutto il sistema edificio-impianti.

EPgl,nren = EPH,nren + EPC,nren + EPW,nren + EPV,nren + (EPL,nren + EPT,nren)

DOCET

DOCET

Indici di prestazione energetica

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Fattori di energia primaria

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Rinnovabili che eccedono il fabbisogno energetico non

vengono considerate

Assenza di impianti

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Modulo raccomandazioni (1/2)Il modulo “Raccomandazioni” (la compilazione è obbligatoria secondo il DM26.06.2015) consente di ipotizzare interventi migliorativi delle prestazionidell’involucro e dell’impianto di climatizzazione invernale facendo riferimento alletabelle di cui all’Appendice A (valori al 2015) del Decreto Requisiti Minimi del26.06.2015.

All’interno del modulo sono valutati gli esiti dell’attuazione di ipotetici interventi dimiglioramento delle prestazioni dell’edificio da un punto di vista tecnico-economico.

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Questa sezione consente di ipotizzare interventi in grado di migliorare le prestazionienergetiche dell’involucro e degli impianti. Sono valutati dal punto di vista tecnico-economico gli ipotetici interventi di miglioramento delle prestazioni dell’edificio e degliimpianti.

ISOLAMENTO TERMICO PARETI Fibre di legno40 €/m2

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Modulo raccomandazioni (2/2)

Confronto tra stato di fatto e stato dopo interventi

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Esempio di redazione di attestato di prestazione energetica (APE) di un edificio soggetto a demolizione

e ricostruzione

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Software utilizzato: MC 11300

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E' disponibile la versione 3.00 del software MC 11300, conforme alla revisione delle norme UNI in vigore dal 29 giugno 2016.

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Scuola localizzata in Centro Italia

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Edificio originario

da demolire

Palestra con struttura

in c.a.

Ampliamento con

struttura in c.a.

Atrio

Nuovo ampliamento

Corte centrale

coperta

Corpo di fabbrica con atrio centrale coperto a doppia altezza che diventa luogo di raccolta in caso di eventi calamitosi.

Corpo di fabbrica oggetto di studio

CORPO DA DEMOLIRE E RICOSTRUIRE

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- Lucernari in copertura con infisso basculante per garantire la ventilazione passiva.

- Forma compatta: S/V pari a 0.47 m-1; - Edificio in zona climatica D. Da DM 26.06.15, sono da verificare:- coefficiente medio globale di scambio

termico H’T (deve minore di 0,68 W/m2K), dipendente dai valori di trasmittanza di involucro opaco e trasparente;

- massa superficiale (> 230 kg/m2) o trasmittanza termica periodica Yie (< 0.10 W/m2K), per pareti perimetrali opache verticali;

- solo Yie (< 0.18 W/m2K), per pareti perimetrali opache orizzontali.

Progetto del nuovo corpo di fabbrica

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Dati generali

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Involucro edilizio

Vettori energetici

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Servizi energetici

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Dati geometrici

Superfici disperdenti

IMPIANTI: Riscaldamento a pavimento + Aria primaria

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Per UTA 1:

25 m2

Per UTA 2:

25 m2

SPAZIO MINIMO RICHIESTO PER UTA:

2 m 1 2

● Spazi necessari alle Unità di Trattamento Aria primaria:la portata d’aria primaria è pari a circa 19000 m3/h, da suddividere su 2 U.T.A. Le U.T.A. sono collocate al terzo livello, entrambe in testata e in sovrapposizione ad un’aula e al laboratorio di musica (che dovrà presentare un adeguato isolamento acustico).

● Centrale Termica (preesistente) e Centrale Elettrica (9 m2).

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Ricambi d’aria previsti

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Impianto di illuminazione a LED

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Generatore di calore ed impianti da fonte energetica rinnovabile

1

IMPIANTI da fonte energetica rinnovabile

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FALDA ESPOSTA A SUD1. IMPIANTO FOTOVOLTAICO: 40 kWp (circa 320 m2)

2. IMPIANTO SOLARE TERMICO: 160 m2

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D.Lgs. 28/2011D.Lgs. 28/2011 - allegato 3

D.L. 244/2016

CAM gennaio 2017

OBBLIGO fonti energetiche rinnovabili

Energia termica da fonti rinnovabili: nel 2017, copertura minima per acs+risc+raff = 35%

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Quota di energia termica da fonte

rinnovabile[%] 21,00

Limite di legge [%] 19,25

Verifica Positiva

Quota di energia rinnovabile [%] 66,48

Limite di legge [%] 27,50

Verifica Positiva

Nota: considerando il D.Lgs. 28/2011, il D.L. 244/2016 ed il CAM 2017, il limite minimo da

rispettare per la copertura globale di energia termica da fonte rinnovabile risulta essere

pari a 19,25 %. Infatti: 35% (prorogato fino a fine 2017), che occorre ridurre del 50%

perché l’edificio è in centro storico e poi aumentare del 10% trattandosi di edificio pubblico.

Copertura energia termica da fonti energetiche rinnovabili per risc+raff+acs:

Copertura energia termica da fonti energetiche rinnovabili:

Il SW prevedeva un limite pari al 27 %

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Yie (trasmittanzaperiodica): media pesata

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